铂电阻+恒流源+差分放大器构成的温度检测电路

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铂电阻+恒流源+差分放大器构成的温度检测电路工作原理怎样？

该电路是一个典型的高精度铂电阻测温方案，其核心思想是通过类似于开尔文四线制测电阻法消除导线和接触电阻的误差。

电路主要分为恒流源激励与差分信号放大调理两部分。
如图示


一、 恒流源电路
左侧运放U1构成Howland电流源的变体。2.5V基准加在同相输入端3脚，由于存在负反馈，所以虚短虚断成立。由于虚短，反相输入端2脚电压始终等于同相输入端3脚电压等于2.5V。说明A点的电压也始终为2.5V，流过R48的电流也恒定不变:
Ⅰ=2.5/24.9K=0.1mA。

由于虚断，没有电流流过运算放大器输入端，所以电流按照红色路径流动，所以流过铂电阻的电流也始终是流过R48上的电流0.1mA。即运算放大器为铂电阻提供一个0.1mA的电流激励，转化为电压给后级的差分放大。

在R48（24.9kΩ）电阻上产生固定的2.5V压降，输出0.1mA的恒定电流。该电流流过铂电阻，将其阻值变化转换为mV级的差分电压，送入差分放大调理电路。
选择0.1mA小电流是为了避免铂电阻自热效应引起的测量误差。

二、信号调理电路
右侧AD623仪表放大器具有极高的输入阻抗，直接“高阻”测量铂电阻R120两端的电压，而不分流激励电流。

其差分输入结构能有效抑制共模干扰。电路设置增益为20倍，将微弱信号放大至ADC最佳采集范围（如PT100在0℃时输出200mV）。然后再通过R65和C51构成的RC低通滤波器滤波后，给单片机的ADC去采集。单片机ADC采到电压后，再反推铂电阻阻值，从而计算环境温度。

通过上面分析可知，该电路采用小电流恒流源结合差分放大器，完美实现了开尔文测阻法，保证了高精度温度采集。